2.1 PT Lotte Chemical Titan 2.1.1. Pendahuluan 2.1.1.1. Sejarah Perkembangan Perkembangan PT. Lotte Chemical Titan Nusantara
PT Lotte Chemical Titan Nusantara - LCTN (dahulu dikenal sebagai PT Titan Petrokimia Nusantara) (“Perusahaan”) didirikan pada 1990 dengan nama PT Petrokimia
Nusantara Interindo yang kemudian diubah menjadi PT Titan Petrokimia Nusantara pada 2006 dan menjadi PT Lotte Chemical Titan Nusantara pada 2013. Perusahaan mencatatkan obligasi dan sukuk ijarahnya di Bursa Efek Indonesia sejak 2010 dan merupakan Perusahaan penghasil polyethylene dengan kapasitas terbesar di Indonesia, dengan nilai penjualan sebesar US$570 juta pada 2012. LCTN mengoperasikan High Density Polyethylene (“HDPE”) dan Linear dan Linear Low Density Polyethylene (“LLDPE”) yang
merupakan bahan baku plastik utama yang banyak digunakan di seluruh dunia, dengan jumlah kapasitas terpasang sebesar 450.000 metrik ton per tahun. Pabrik LCTN menggunakan sistem produksi BP’s Innovene dan proses Fluid Bed , dimana sistem
katalis dirancang secara khusus untuk proses polimerisasi yang dapat memproduksi polyethylene yang berkualitas tinggi dan menyediakan proteksi yang optimum untuk
lingkungan. Sejak 2008, produk Perusahaan telah mendapat sertifikat Halal dari Majelis Ulama Indonesia (MUI). Perusahaan melakukan kegiatan melalui kantor pusat di Gedung Setiabudi 2, Lantai 3 Suite 306- 307, Jalan H. R. Rasuna Said Kav. 62, Jakarta Selatan. Pada tahun 1990, empat perusahaan - BP Chemicals Investments Limited (BP), (BP), Mitsui Co Ltd $, Sumitomo Corporation dan PT. Arseto Petrokimia membentuk PT. Petrokimia Nusantara Interindo (PT.PENI) untuk memproduksi polyethylene di lahan 36-hektar di Merak, Cilegon di Provinsi Banten. PT. Peni dengan kapasitas produksi dari 450 KTA (kilo ton per tahun) menjadi produsen polyethylene Pertama dan Terbesar di Indonesia Polyethylene (PE) merupakan salah satu polimer dunia yang paling banyak digunakan dan produk PE mudah ditemukan dalam kehidupan kita sehari-hari, mengambil dari yang sederhana tas belanja untuk wadah makanan dan sample dari produk canggih lainnya. Sebagai produk yang aman dan tidak ti dak beracun, polietilen sangat s angat ideal untuk penggunaan sehari-hari dimana kebersihan dan keamanannya sangat prioritas terutama di rumah sakit, laboratorium, dan daerah sensitif lainnya. Dalam lingkungan polyethelene digunakan dalam item seperti jarum suntik, tabung, catheres
dan tas cairan. Pada Maret 2006, PT.PENI diakuisisi oleh Malaysia berbasis Titan Chemicals Corp Bhd. Titan Chemicals adalah milik produser poliolefin Malaysia pertama dan terbesar. Tahun 2008, Titan Chemical Corp. Sdn. Bhd. mengakuisisi PT. Fatrapolindo Nusa Industri, Tbk (FPNI) dan menempatkan PT. PENI sebagai anak perusahaan dari FPNI. FPNI berubah nama menjadi PT. Titan Kimia Nusantara, Tbk dan PT. PENI menjadi PT. TITAN Petrokimia Nusantara. Pada bulan Juli tahun 2010 di Malaysia, Titan Chemical Corp diakuisisi oleh Lotte Chemical, perusahaan utama dari Divisi Kimia Lotte Group. Tahun 2013, PT. Titan Kimia Nusantara, Tbk berubah nama menjadi PT. Lotte Chemical Titan , Tbk dan PT. TITAN Petrokimia Nusantara berubah nama menjadi PT. Lotte Chemical Titan Nusantara.
2.1.1.2. Lokasi PT. Lotte Chemical Titan Nusantara
PT. Lotte Chemical Titan Nusantara didirikan di atas area seluas 47 Ha sepanjang laut Jawa bagian barat antara Cilegon - Merak, tepatnya berlokasi di Jalan Raya Merak KM 116 Desa Rawa Arum Cilegon-Banten 42436 dan dibatasi oleh: 1.
Bagian Utara pabrik berbatasan dengan tanah penduduk setempat.
2.
Bagian Selatan pabrik berbatasan dengan tanah kosong milik PT. Lotte Chemical Titan Nusantara
3.
Bagian Timur pabrik berbatasan dengan PT. Amoco Mitsui PTA.
4.
Bagian Barat pabrik berbatasan dengan Selat Sunda.
Pemilihan lokasi ini dilakukan dengan mempertimbangkan hal-hal sebagai berikut : 1.
Lokasi di pinggir pantai sehingga memudahkan transport bahan baku Ethylene (Ethylene dan Butene) yang diimport dari luar negeri dan dapat membangun pelabuhan kecil
( Jetty Jetty) untuk sarana bongkar bahan baku tersebut. Lokasi yang berdekatan dengan Selat Sunda memudahkan penyediaan sumber air yang banyak dibutuhkan untuk sistem utilitas, misalnya untuk Treated Cooling Water , Cooling Water Storage , Sea dan air untuk pemadam kebakaran. Selain itu lokasi PT. Water Intake, Steam water dan
Lotte Chemical Titan Nusantara berdekatan dengan Pembangkit Listrik Tenaga Uap (PLTU) Suralaya sehingga mudah dalam penyaluran tenaga listriknya. 2.
Lokasi PT. Lotte Chemical Titan Nusantara terletak di pinggir selat sunda dan dekat dengan sarana dan prasarana transportasi laut, sehingga mempermudah dalam transportasi produk yang akan diekspor ke luar negeri lewat jalan laut
3.
Lokasi PT. Lotte Chemical Titan Nusantara dekat dengan sarana dan prasarana transportasi darat sehingga memudahkan pemasaran produk dalam negeri.
Gambar 2.1. Lokasi PT. Lotte Chemical Titan Nusantara Sumber : LCTN, 2016
Area pabrik PT. Lotte Chemical Titan Nusantara dibagi menjadi dua area, yaitu sebagai berikut: 1.
Area 1 Area ini terdiri dari unit utilitas dan unit core common yang berfungsi sebagai
unit pendukung proses utama atau proses polimerisasi sampai finishing . Unit Utilitas meliputi beberapa bagian seperti Jetty, Sea Water Intake (SWI), Ethylene Storage Unit (ESU), Butene Sphere, Treated Cooling Water (TCW), Potable Unit, Waste Water Treatment, Instrument and Plant Air, Steam Generation, Fuel Oil Storage, Plant Flare and Vent, LPG Storage, Nitrogen Supply, Hydrogen Supply.
Unit Core Common meliputi Reagent Storage Unit (RSU), Solvent Recovery Unit (SRU), Feed Purification Unit (FPU), Catalyst Preparation Unit (CPU), Catalyst Activation Unit (CAU).
2.
Area 2 Area 2 ini terdiri dari Train 1 dan Train 2, yang merupakan area proses utama
untuk menghasilkan polyethylene. Train 1 dan Train 2 meliputi Prepolymerization Unit (PPU), Polymerization Unit (PU), Additive and Pelletizing Unit (APU), Product Store and Bagging Unit (PBU). Train 1 menghasilkan produk polyethylene berupa high density polyethylene (HDPE) dengan menggunakan katalis Ziegler dan
Train 2
menghasilkan produk polyethylene jenis HDPE dengan menggunakan katalis Kromium
3.
Area 3 Area 3 (Train 3) meliputi Sistem Utiliti Train 3 yang merupakan area proses
utama untuk menghasilkan polyethylene meliputi Polymerization Unit (PU), Additive and Pelletizing Unit (APU), dan Product Storage and Bagging Unit (PBU). Train 3
tidak dilakukan proses Prepolymerization Unit (PPU) karena katalis yang digunakan langsung di injeksikan ke dalam reaktor utama. Train 3 memproduksi Linear Low Density P olyethylene (LLDPE) dengan katalis Sylopole.
Pabrik PT.Lotte Chemical Titan Nusantara dilengkapi dengan bangunan bangunan pendukung kegiatan pabrik seperti Operation Unit, Bangunan Kantor (Administrasi), Control Building , Training Center , Workshop ,Engineering dan Maintenance, Technical Servis dan Quality Control , dan lain-lain. Bangunan satu
dengan yang lain terpisah oleh jalan membentuk blok-blok sehingga letaknya cukup teratur dan rapi. Untuk sistem pemipaannya disusun di pipe rack, demikian juga untuk kabel-kabel disusun dalam cable rack . Bangunan selain area produksi terletak dibagian depan, sedangkan unit produksi terbagi atas blok - blok sesuai dengan pembagian area proses dan utilitas
Gambar 2.2. PT. Lotte Chemical Titan Nusantara Plant Layout Sumber : LCTN, 2016
2.1.1.3. Struktur Organisasi dan Manajemen Perusahaan
Struktur organisasi PT. Lotte Chemical Titan Nusantara adalah struktur orgnanigram garis, dimana pimpinan tertinggi perusahaan ada dibawah President Director yang berkedudukan di Jakarta dan dibantu oleh Head of Commercial , Manufacturing Director dan Finance Director .
Gambar 2.3. Struktur Organisasi PT. Lotte Chemical Titan Nusantara (Sumber : LCTN, 2016 )
2.1.1.4. Pemasaran PT. Lotte Chemical Titan Nusantara
PT Lotte Chemical Titan Tbk (LCT) sebagai perusahaan induk bergerak dalam bidang perdagangan dan impor produk Polyethylene (PE) dan Polypropylene (PP) sedangkan Anak Perusahaannya, PT. Lotte Chemical Titan Nusantara (LCTN) bergerak dalam pabrikasi PE dengan kapasitas terpasang tahunan sebesar 450.000 MT. LCTN memproduksi Polyethyelene sebanyak 316.254 MT yang setara dengan 70% dari kapasitas terpasang setahun. Angka tersebut menunjukkan penurunan 13% dibanding volume produksi tahun 2014 sebesar 362.818 MT. Penurunan tersebut terutama disebabkan oleh rendahnya ketersediaan bahan baku utama di pasar. Seluruh PE yang diproduksi sendiri serta persediaan yang terbawa dari produksi tahun 2014 berjumlah 277.159 MT dijual dalam negeri (domestik), sementara sejumlah 42.034 MT diekspor.
PT Lotte Chemical Titan Nusantara telah mencatat kinerja produksi pada tahun 2015 sekitar 70% dari kapasitas, yang didistribusikan ke dalam negeri sekitar 87% dan sisanya diekspor terutama ke Malaysia dan kawasan SEA lainnya dan juga sedikit ke China. Sebagai pangsa pasar grup perusahaan, LCTN telah mengalami penurunan pangsa pasar PE sebesar 26,6% pada tahun 2015 dibandingkan tahun lalu sebesar 28,9%. Sementara pangsa pasar impor meningkat sekitar 7% dibandingkan dengan tahun 2014 menjadi 56% pada tahun 2015.
2.1.2.
Uraian Proses
2.1.2.1. Bahan Baku
Bahan Baku pembuatan Poliethylene adalah Ethylene (C2H4) dan Butena (C4H10) dengan kapasitas 450.000 ton/tahun. Polyethylene diproduksi pertama kali dalam laboratorium Imperal Chemical Industries, Ltd (ICI). Inggris. Pada percobaan tak terduga dimana ethylene (merupakan bahan baku sisa reaksi) diteliti sampai tekanan 1400 atm dan temperature 170 C. Fenomena ini diuraikan pertama kali oleh
EW.Ffewcett di Staudinger pada tahun 1936. Bahan baku penunjang : Hidrogen dan Nitrogen
E thylene (C2H4) Ethylene liquid dari Jetty sebelum ditransfer ke train disimpan dahulu dalam Ethylene Storage Tank (7-T-350). Ethylene tersebut disimpan dalam tangki storange
dalam bentuk cair dengan suhu – 103 0C dan tekanan 40-80 m Barg. Untuk menjaga suhu dan tekanan tersebut, pada tangki ethylene dilengkapi dengan sistem refrigerasi. Sistem refrigerasi ini disebut sistem Boil Off Gas (BOG) Kapasitas tangki penyimpanan ethylene adalah 12.000 ton dan hanya diisi sekitar 8000 ton ethylene. Pada Ethylene Storage Tank dilengkapi dengan Ethylene Vaporizer yang berfungsi untuk mengubah Ethylene Liquid menjadi Ethylene Vapor
sebelum ditransfer ke Train. Ethylene dalam fase uap di suplai langsung dari Cina dan ethylene tersebut tidak disimpan terlebih dahulu tetapi langsung mengalami proses
pemurnian yang selanjutnya digunakan dalam proses. Spesifikasi Ethylene: 1. Rumus molekul
: C2H4
2. Berat molekul
: 28,05 gr/grmol
3. Fase/ warna
: gas/ tak berwarna
4. Titik leleh/ titik didih
: -169 0C / -103,9 0C
5. Density (0 0C, 1 atm)
: 0,0783 lb/cuft
6. Spesific gravity
: 0,57
7. Kelarutan dalam 100 bagian
: Air
= 26 cc
Alkohol = 360 cc
Tabel 1. Komposisi Ethylene Komposisi
% Volume
C2H4
min 99,9
C2H2
maks 0,0001
CO
maks 0,00002
CO2
maks 0,00002
O2
maks 0,09966
H2S
maks 0,0002
Sumber : Training Material PT Lotte Chemical Titan Nusantara
Butene-1 Butene (C 4 H 8 ), digunakan sebagai pengatur densitas pada proses polimerisasi.
Densitas polimer diatur dengan ratio Butene terhadap Ethylene (R C4/C2). Apabila Butene terlalu tinggi, maka densitas polimer akan turun, dan sebaliknya. Kebutuhan
butena di import dari luar Indonesia dengan menggunakan kapal tanker berkapasitas rata – rata sebesar 850-1000 ton dengan debit 3.552.500 m3/jam. Butene disimpan dalam Butene Storange Tank (7-T-240) dengan kapasitas 6.126 ton dan hanya diisi sekitar 4.084 ton dengan suhu 26-30 0C dalam bentuk cairan pada tekanan 2,5-3 barg. Tangki penyimpanan butene bagian luarnya diisolasi untuk menjaga kondisi butene dalam tangki serta untuk proteksi kebakaran. Spesifikasi Butene-1: 1.
Rumus molekul
: CH2 = CHCHCH3
2.
Berat molekul
: 56,10 gr/grmol
3.
Fase/ warna
: gas/ tak berwarna
4.
Titik leleh/ titik didih
: -145 0C / -10 0C
5.
Spesific gravity
: 0,6
Tabel 2. Komposisi Butene Komposisi
% Volume
C4 H8
min 99,9
H2
maks 0,001
O2
maks 0,001
CO
maks 0,001
CO2
maks 0,001
H2 O
maks 0,096
Sumber : Training Material PT Lotte Chemical Titan Nusantara
Hidrogen (H2)
Hidrogen (H2) digunakan sebagai pengatur melt index (MI) pada unit polimerisasi. Melt Index diatur oleh ratio hidrogen terhadap ethylene (R H2/C2). Hidrogen berbanding lurus dengan Melt Index, semakin banyak hidrogen yang ditambahkan maka Melt Index akan naik dan sebaliknya. Kebutuhan gas hidrogen dipasok oleh PT United Air Product (UAP) ±51,48 m3/jam dan PT Air Liquid Indonesia (ALINDO) ± 72,548 m 3/jam melalui pipa dengan diameter 6 inci. Untuk kebutuhan proses, gas hidrogen langsung ditransfer tanpa di simpan terlebih dahulu dalam tangki penyimpanan. Berikut spesifikasi Hidrogen : 1.
Rumus molekul
: H2
2.
Berat molekul
: 2,016 gr/grmol
3.
Fase/ warna
: gas/ tak berwarna
4.
Titik leleh/ titik didih
: -259,1 0C / -252,7 0C
5. Density (0 0C, 1 atm)
: 0,0111 lb/cuft
6.
Spesific gravity
: 0,07
7.
Kelarutan dalam 100 bagian
: Air dingin = 2,1 cc Air panas = 0,85 cc
Tabel 3. Komposisi Hidrogen Komposisi
% Volume
H2
min 98
O2
maks 0,67
CO
maks 0,33
CO2
maks 0,33
H2 O
maks 0,67
Sumber : Training Material PT Lotte Chemical Titan Nusantara
Nitrogen (N2)
Digunakan sebagai gas inert yang ditambahkan dalam reaktor dan sebagai sistem conveying. Berikut sifat fisik dari Nitrogen: Wujud
: gas
Kenampakan
: tidak berwarna
Tekanan
: 3,5 barg ( Low Pressure Nitrogen) 7 barg ( Medium Pressure Nitrogen) 32 arg ( High Pressure Nitrogen)
Katalis
PT. Lotte Chemical Titan Nusantara menggunakan 3 jenis katalis, yaitu katalis Ziegler-Natta (Train 1), katalis Chromium (Train 2), dan katalis Sylopol (Train 3). Katalis Ziegler-Natta dan katalis Sylopol merupakan campuran dari Ti[OR]Cl2, Mg[OR]Cl, MgCl2, BuMgCl. Katalis Ziegler-Natta merupakan katalis yang dibuat sendiri oleh PT. Lotte Chemical Titan Nusantara sedangkan katalis Chromium dan Sylopol dibeli dari luar negeri dalam kondisi siap pakai.
Solvent (normal-H exane) Berfungsi sebagai media terjadinya reaksi antara C2H4 dengan katalis yang digunakan
pada
saat
pembuatan
prepolimerisasi
sebagai
prepolimerisasi. Berikut sifat fisik dari solvent n-heksane: Wujud
: cair
Kenampakan
: tidak berwarna
pelarut
pada
unit
Kemurnian
: p.a 99%
Zat Additive
Berguna sebagai bahan pembantu yang menentukan spesifikasi polimer yang terdiri dari banyak jenis campuran pada powder sebelum diektruksi untuk menambah kualitas dan pembedaan produk berdasarkan pengaplikasian produk.
2.1.2.2. Proses Produksi
Berdasarkan proses produksinya, pabrik PT. Lotte Chemical Titan Nusantara dibagi menjadi 3 area :
A. Area 1 Area ini terdiri dari unit utilitas dan unit katalis (IBL dan Core Common) yang berfungsi sebagai unit pendukung proses utama atau proses polimerisasi sampai finishing.
Core Common Pada unit Core Common, terdiri dari 5 unit yaitu Unit Penyimpanan Reagen ( Reagent Storage Unit / RSU), Unit Preparasi Katalis (Catalyst Preparation Unit /CPU), Unit Aktifasi Katalis (Catalyst Activation Unit /CAU), Unit Pemurnian Pelarut (Solvent Recovery Unit /SRU) dan Unit Pemurnian Umpan ( Feed Purification Unit /FPU)
1.
Unit Penyimpanan Reagen ( Reagent Storage Unit /RSU)
Reagent Storage Unit (RSU) adalah area tempat penyimpanan semua bahan baku
pembuatan ataupun pengaktivasian katalis yang dipergunakan di PT Lotte Chemical Titan Nusantara yaitu katalis Ziegler dan Chromium. Bahan baku dalam pembuatan katalis Ziegler adalah Ti(OR)4 (Titanium n-propoxide ), isobutanol , BuCl (Butil klorida), TiCl4 (Titanium Tetrachloride), iodine,
magnesium dan TnOA (Tri n-Octyl Alumunium). Sedangkan untuk katalis Chromium, reagent yang digunakan antara lain Cr 3+ dan ASA ( Anti Static Agent ).
2.
Unit Preparasi Katalis (Catalyst Preparation Unit /CPU) Catalyst Preparation Unit (CPU) adalah unit pembuatan katalis. Katalis yang
dibuat oleh PT Lotte Chemical Titan Nusantara adalah katalis Ziegler-natta. Katalis Ziegler-natta M10 digunakan dalam pembuatan LLDPE sedangkan M11 digunakan dalam proses pembuatan HDPE.
Proses pembuatan katalis Ziegler M10 sama
dengan pembuatan katalis Ziegler-Natta M11, perbedaan dari keduanya adalah jumlah electron yang dimiliki. Katalis M11 mendapatkan donor electron dari Dimetil Formamide (DMF).
Gambar 2.4. Flowsheet Proses pada Unit Catalyst Preparation (Sumber : Adnan, Proses Produksi Train 1)
Katalis Ziegler-natta terbuat dari pereduksian TiCl4 dan Ti(OR)4 oleh senyawa organomagnesium yang dibentuk dari pereaksian Mg sebagai metal dengan BuCl. Mg mempunyai pelapis yang kuat sehingga akan susah bereaksi. Untuk memecahkan pelapis dari Mg yaitu MgO maka Mg direaksikan terlebih dahulu dengan iodine,
setelah
itu
Mg
dapat
bereaksi
dengan
BuCl
membentuk
senyawa
organomagnesium. Bentuk dari campuran organomagnesium dan reduksi dari garamgaram titanium adalah larutan yang diproses dalam reaktor yang menggunakan nhexane sebagai pelarut. Berikut ini adalah reaksi yang terjadi dalam reaktor katalis:
a.
Pembentukan campuran organomagnesium Pembentukan campuran organomagnesium ini adalah dengan mereaksikan magnesium dan butyl klorida. Mg + BuCl → BuMgCl
-
Reduksi dari tetravalent titanium Untuk mereduksi titanium ini adalah dengan menggunakan campuran organomagnesium ½ Ti(OR)4 + ½ TiCl 4 + BuMgCl →Ti(OR)Cl 2Mg(OR)Cl + Bu
-
Klorinasi campuran organomagnesium Klorinasi ini dilakukan dengan mereaksikan campuran organomagnesium dan butyl klorida (BuCl) yang menghasilkan MgCl. BuMgCl + BuCl → MgCl2 + 2Bu Kombinasi dari radikal butyl (Bu
) sebagai indicator terjadinya
reaksi
(Butena, butane, oktana, polibutena) Buo → Butena, butane, oktana, polibutena Semua reaksi diatas dilakukan dalam reaktor dengan suhu 800C.
Setelah terjadi reaksi di dalam reaktor tersebut maka dihasilkan katalis Zieglernatta dengan ukuran yang masih belum seragam. Setelah pereaksian selesai, maka ditambahkan sedikit air ke dalam reaktor yang berfungsi untuk menurunkan aktivitas dari katalis sehingga mudah untuk mengontrolnya. Setelah itu, untuk menghasilkan katalis Ziegler-natta M11 maka ditambahkan DMF ke dalam reaktor. Katalis yang terbentuk dicuci dengan pelarut heksana. Proses ini bertujuan untuk menghilangkan sisa BuCl yang dapat membentuk fines. Keberadaan fines ini akan meningkatkan aktivitas katalis sehingga mempersulit sistem pengontrolan laju reaksi. Sebelum tahap hidrocyclone juga dimasukkan TnOA yang berfungsi sebagai surfaktan untuk mencegah pemampatan jalur yang dilalui oleh slurry katalis. Kemudian slurry katalis ini dihomogenasikan atau diseragamkan ukurannya sesuai dengan ketentuan, di dalam hydrocyclone. Dari hydrocyclone, katalis yang ukurannya sesuai dimasukkan ke dalam tangki penampung katalis dan siap dikirm ke
unit prepolimerisasi train 1. Sedangkan katalis dengan ukuran partikel kecil (fines), digunakan untuk membantu proses penghilangan BuCl pada solvent.
3.
Unit Aktifasi Katalis (Catalyst Activation Unit /CAU) Catalyst Activation Unit (CAU)
adalah unit yang digunakan untuk
mengoksidasi Cr 3+ menjadi Cr 6+ di reaktor dengan suhu 4500C. Kegiatan aktivasi ini perlu dilakukan karena Cr 3+ mempunyai kereaktifan yang sangat rendah karena masih banyak yang mengandung senyawa-senyawa organik. Proses aktivasi katalis kromium adalah dengan cara merubah Cr 3+ menjadi Cr 6+. Proses pengaktifan ini menggunakan pemanasan pada suhu tinggi dalam bentuk udara kering (dry air ) selama beberapa jam dalam reaktor fluidized bed . Selama proses aktivasi katalis, kromium dioksidasi menjadi bentuk heksavalent oleh penambahan udara. Katalis kromium ini digunakan untuk pembuatan polyethilene high density di train 2.
4.
Unit Pemurnian Pelarut (Solvent Recovery Unit / SRU) Solvent Recovery Unit (SRU) adalah unit yang melaksanakan proses
pemurnian pelarut ( solvent ) yang telah dipakan di CPU dan prepolimerisasi unit (PPU) agar dapat digunakan kembali sebagai media pelarut dalam reaksi pembuatan katalis dan prepolimer. Sistem pengolahan kembali (recovery) dari pelarut ini melibatkan beberapa proses distilasi dan pereaksian dengan senyawa lain yang dapat membantu proses pemurnian dan lain-lain.
Kegiatan utama SRU adalah: a.
Penghilangan BuCl BuCl yang tersisa dalam solven dapat mengakibatkan terbentuknya fine dalam jumlah banyak pada catalyst preparation unit . BuCl tertinggal dalam pelarut setelah adanya reaksi dalam catalyst precipitation dan oleh karena itu harus dihilangkan sebelum dipakai kembali dalam CPU dan PPU. Proses penghilangan BuCl dilakukan dengan cara menguapkan pelarut oleh kukus bertekanan rendah selama 5 jam. Pelarut yang menguap akan dikondensasikan oleh air pendingin.
b. Penghilangan air
Air merupakan racun bagi katalis. Air dapat berasal dari pelarut baru (fresh solvent ) atau dari operasi peralatan pada CPU dan PPU. Penghilangan air dilakukan dengan proses distilasi.
c. Penghilangan Heavy Fraction Hidrokarbon seperti oktana dan yang mempunyai berat molekul diatas C8 (Karbon berantai 8) memiliki heavy fraction. Heavy fraction ini terbentuk selama proses penyiapan katalis dan saat proses reaksi penghilangan BuCl. Heavy fraction juga meningkatkan titik didih pelarut, dimana dapat menimbulkan kerugian pada saat proses evaporasi dan pengeringan. Proses heavy fraction dilakukan dengan cara distilasi. Adapun pelarut yang akan direcovery di SRU adalah: -
Pelarut baru dari container yang digunakan untuk make up, spent solvent , solvent with slurry, wash solvent , used solvent dan clean solvent . Pelarut yang
telah diolah ini akan dikembalikan untuk digunakan kembali dalam proses. -
Spent solven, mengandung bekas reaktan dan fine pada jumlah kecil yang
berasal dari unit produksi katalis. -
Solvent with slurry, mengandung wax dari pembentukan prepolimer yang
menggunakan katalis kromium. -
Used solvent , mengandung fine dalam jumlah besar yang berasal dari area
katalis dan prepolimer yang ditampung dalam pengering. -
Wash solvent , mengandung BuCl dari area produksi katalis yang dikumpulkan
di bagian pencucian. -
Clean solvent , pelarut yang telah dimurnikan dengan proses evaporasi dari
pengering prepolimer dikembalikan lagi ke drum recovered solvent untuk diolah kembali. Setiap aliran pengiriman pelarut dalam CPU dan PPU akan diolah di SRU sesuai dengan karakteristik spesifiknya.
5.
Unit Pemurnian Umpan ( Feed Purification Unit / FPU)
Gambar 2.13. Flowsheet Proses pada Unit Feed Purification (Sumber : Adnan, Proses Produksi Train 1)
Di unit ini, bahan baku utama ethylene dan butane dibebaskan dan dikeringkan dari kandungan sulfur, asethylene, karbon monoksida, karbon dioksida, oksigen dan air sebelum masuk reaktor polimerisasi. Karena kemurnian bahan baku sangat berpengaruh terhadap reaksi polimerisasi dari produk yang dihasilkan. Ethylene yang berasal dari jetty dicampur dengan ethylene dari tangki
penyimpanan yang kemudian suhunya dinaikkan untuk menguapkan ethylene yang akan digunakan pada proses menggunakan vaporizer . Sebelum ethylene ditransfer untuk proses, terlebih dahulu dihilangkan impuritasnnya (berupa sulfur) di dalam sulfur absorber dengan menggunakan solid catalyst zinc oxide. Adsorbsi sulfur ini dilakukan untuk mencegah poisoning pada katalis palladium yang digunakan pada reaksi hidrogenasi asethylene dalam acetylene hydrogenator . Kedua jenis katalis yang
digunakan dalam treatment awal untuk ethylene ini tidak dapat diregenerasi kembali, karena setelah waktu tinggal diperbolehkan habis maka katalisnya harus segera diganti. Tahapan selanjutnya adalah untuk menghilangkan impuritas berupa CO di dalam CO treater menggunakan katalis copper oxidized dan O2 dalam O2 treater
menggunakan katalis copper reduced . Untuk treatment H2O menggunakan katalis molecular sieve 3A. Impuritas lain berupa CO2, digunakan CO2 treater menggunakan
katalis alumina. Proses pemurnian butena untuk menghilangkan kandungan H2Onya dengan menggunakan katalis molecular sieve 3A, untuk selanjutnya digunakan dalam proses.
B. Area 2 Area 2 ini terdiri dari Train 1 dan Train 2 yang merupakan area proses utama untuk menghasilkan polyethylene. Area 2 ini meliputi Prepolymerization Unit (PPU), Polymerization Unit (PU), Additive and Pelletizing Unit (APU), Product Store and Bagging Unit (PBU). Train 1 menghasilkan produk polietilen High Density Polyethylene (HDPE) dengan menggunakan katalis Ziegler, sedangkan Train 2
menghasilkan produk polietilen jenis HDPE saja dengan menggunakan katalis Kromium.
1.
Unit Prepolimerisasi Unit prepolimerisasi bertujuan untuk membentuk sejumlah kecil polimer di
sekitar katalis, hal ini dilakukan untuk memastikan bahwa partikel katalis dengan aktivasi tinggi tidak masuk ke reaktor utama, karena dapat mengakibatkan local hot spot , pembentukan gel dan untuk mengatur distribusi penyebaran katalis dalam reaktor
fluidised bed. Efek yang lain adalah untuk membatasi kecepatan akses monomer ke katalis selama polimerisasi di reaktor. Hasil akhir dari reaktor prepolimerisasi adalah powder prepoli yang akan digunakan dalam pembuatan polietilen di reaktor
polimerisasi.
Gambar 2.5. Flowsheet Proses pada Unit Prepolimerisasi Sumber : Material Training PT. LCTN.2016
Tahap-tahap proses pembuatan prepolimer menggunakan katalis Ziegler-natta adalah sebagai berikut: a.
Tahap Pengisian (charging ) Reaksi prepolimerisasi ini dilakukan secara batch di dalam reactor prepolimerisasi (R-200). R 200 ini merupakan reaktor berpengaduk yang dilengkapi dengan jaket pendingin
dan
internal
candle
untuk
memindahkan
panas
dari
reaksi
prepolimerisasi. Langkah awal Hexane ( solvent ) dimasukkan ke dalam reaktor prepolimerisasi (R200) dengan volume awal 3,8 m³ yang diukur dengan menggunakan Solvent Pipette Tank , kemudian langsung dimasukkan katalis Ziegler-Natta dengan volume 3 m³
yang diukur dengan menggunakan Catalyst Pipette Tank. Sesudah katalis Ziegler Natta dimasukkan, maka TnOA dimasukkan dengan volume 3 m³ yang diukur dengan menggunakan TnOA 2nd Pipette Tank .
Pada awal charging, agitator bergerak dengan kecepatan rendah sekitar 20 rpm. Selama charging berlangsung solvent tetap ditambahkan secara kontinue ke dalam reaktor prepolimerisasi (R-200) sampai volume 7 m³. Setelah solvent maksimal, maka agitator akan bergerak dengan kecepatan tinggi sekitar 150 rpm. Perubahan kecepatan agitator bertujuan untuk menghomogenasikan larutan dan mempercepat reaksi prepolimerisasi.
b. Tahap Reaksi Setelah charging selesai maka ethylene dan hidrogen dimasukkan secara kontinyu dengan flow rate 400 kg/jam. Penambahan hidrogen (H2) berdasarkan kontrol rasio dari etilene. Ethylene dan Hidrogen masuk melalui submerge dip pipe. Tekanan awal reaksi 0,2 barg dan temperature inisiasi 50 °C. Temperatur reaksi dijaga pada suhu 68 °C dengan tekanan reaksi sekitar 1-1,5 barg. Prepolimer yang terbentuk mengandung 10 gr prepoli katalis berbentuk slurry. Reaksi per batch berlangsung selama 8 jam.
c. Tahap Pengeringan Setelah tahap reaksi selesai, prepolimer slurry dialirkan ke Prepolymer Dryer (R300) dengan membuka blow down reaktor preplimerisasi (R-200), dan powder prepolimer akan turun ke Prepolymer Dryer secara gravitasi. Perubahan prepolimer dari slurry menjadi bubuk kering akan membuat prepolimer lebih simpel dan efisien dalam mengontrol rasio prepolimer yang akan digunakan di reaktor utama. R-300 dilengkapi dengan jacket pada dinding dryer dengan pengaduk tipe helical dengan diameter 1,8 m. Untuk mengurangi kandungan solvent, dialirkan nitrogen panas bersuhu 70°C dan tekanan 7 barg dengan flow rate 960 m3/ jam yang masuk dari bagian bawah Prepolymer Dryer (R-300). Lewatnya nitrogen panas pada slurry prepolimer
menyebabkan solvent menguap dan terbawa keluar dari bagian atas Prepolymer Dryer (R-300), yang kemudian akan dikompresi oleh Drying Loop Compressor (C-
300) menuju Separator Drum (D-301). Nitrogen panas akan menuju ke Solvent Condenser (E-304). Vapor solvent yang terbawa akan terkondensasi dan akan
terpisah di Cyclone Separator (S-304). Nitrogen akan digunakan kembali sebagai
nitrogen panas dalam dryer yang sebelumnya melewati Nitrogen Heater (E-307) sebelum kembali masuk ke dalam Prepolymer Dryer . Sedangkan solvent akan tertampung dalam Cyclone Separator (S- 304) dan mengalir secara gravitasi ke Cyclone Separator (S-210). Vapor solvent yang terpisah dari Separator Drum (D-
301) akan dipompa dengan pompa (P-301) type centrifugal menuju Cyclone Separator (S-210) bercampur dengan kondensat solvent, setelah itu dipompa
dengan pompa (P-210) type centrifugal menuju Solvent Recovery Unit . Untuk mengecek derajat kekeringan bubuk prepolimer maka dilakukan pengambilan sample yang dianalisa di laboratorium.
d. Tahap Penyimpanan Setelah ± 8 jam maka proses pengeringan selesai dan menghasilkan prepolimer powder yang kemudian ditansfer oleh Blower (C-310) dengan tekanan 0,5 barg
menuju Prepolymer silo cyclone (S-310) untuk memisahkan nitrogen dari prepolimer powder . Selanjutnya prepolimer powder masuk ke Prepolimer silo (D310). Dari Prepolimer silo (D-310) prepolimer powder ditransfer oleh Blower (C320) dengan tekanan 0,37 barg menuju Vibrating Screen (S-320) yang mempunyai multi screen dengan 3 buah screen dengan ukuran 32 mesh, 64 mesh dan 100 mesh,
yang berfungsi untuk memisahkan powder dengan fines dan agglom. Selanjutnya powder mengalami pemisahan dengan gas pada Cyclone Separator (S-330). Dari Cyclone Separator (S-330) powder ditransfer menuju Powder Reciever (D-330)
dan kemudian ditranfer menuju Intermediate Hopper (D-340) dan selanjutnya ke Powder Primary Feeder Hopper (D-345) kemudian menuju line injeksi Secondary Feer Hopper (D-350) ke reaktor utama (R-400). Prepolimer diinjeksikan menuju
reaktor utama dengan bantuan Nitrogen High Pressure (NHP) dengan tekanan 30 barg yang berfungsi sebagai gas carrier.
2.
Unit Polimerisasi Polimerisasi dilakukan dalam Fluidized Bed Reactor (R-400) yang
mereaksikan etilena, hidrogen, nitrogen, butena dan prepolimer powder . Etilena hidrogen, nitrogen, dan butena diinjeksikan oleh kompresor utama (C-400) dengan tekanan 20 barg dari bawah Fluidised Bed Reactor (R-400), sedangkan prepolimer
powder diinjeksikan secara bertahap dari Secondary Feed Hopper (D-350) dengan
bantuan Nitrogen High Pressure (NHP) dengan tekanan 30 barg yang berfungsi sebagai gas Carrier . Selama proses injeksi bahan perlu di jaga flow rate dan tekanan parsial dari tiap bahan reaksi yang masuk dalam reaktor sehingga dapat menghasilkan rate produk yang baik dan kualitas produk sesuai dengan grade yang diinginkan. Tekanan injeksi bahan kedalam reaktor ini minimal lebih besar 5 barg dari tekanan reaktor, untuk mencegah terjadinya feed back dari reaktor. Reaksi polimerisasi terjadi secara eksotermal sehingga untuk menjaga temperatur reaktor yang konstan diperlukan penghilangan panas dari reaksi, yaitu dengan menggunakan 2 buah exchanger pada gas loop yang berfungsi
menjaga
Fluidized Bed Reactor (R-400) supaya suhunya tidak lebih dari 800C. Selain itu dapat
juga memanfaatkan pendinginan gas hidrokarbon yang meningalkan reaktor dari bagian atas sebagai pendingin reaksi. Gas hidrokarbon yang meninggalkan reaktor akan dipisahkan dalam separator utama (S-400), fines yang terbawa oleh gas akan dikembalikan ke dalam reaktor melalui Recycle Ejector (J-400). Sedangkan gas sisa didinginkan di Primary Gas Cooler (E-
400), gas yang telah dingin akan dikembalikan ke reaktor bersama dengan feed gas (ethylene, butene, hidrogen dan gas inert) melalui compressor utama (C-400). Setelah itu feed gas tersebut didinginkan kembali pada Final cooler (E-401) sebelum masuk ke dalam reaktor fluidized bed . Setelah 4 sampai 5 jam, diharapkan reaksi polimerisasi optimum, polyethylene diambil melalui Lateral Widrawal Lock Hopper (D-420) dari bagian samping reaktor dengan memanfaatkan Rotating Full Bar Valve pada bagian atas dan bawah hopper ini yang bekerja secara berlawanan. Dari Lock Hopper , powder polimer mengalir ke Primary Degassing (S-425) berdasarkan perbedaan tekanan. Pada Primary Degassing
(S-425) terjadi pemisahan powder polimer dengan gas hidrokarbon. Gas hidrokarbon di recycle ke reaktor oleh Recycle Gas Compresor (C-470) setelah terjadi pemisahan fines
pada Recycle Gas Filter (F-426) dan oligomer dalam sistem kompresor.
Gambar 2.6. Flowsheet Proses pada Unit Polimerisasi dan Degassing System Sumber : Material Training PT. LCTN.2016
Polimer powder dari Primary Degasser (S-425) mengalir ke Secondary Degasser (D-430) melalui Rotary Valve (V-425) yang berfungsi untuk mengatur lavel
pada degasser. Powder polimer dalam Secondary Degasser (D-430) di flushing menggunakan nitrogen low dengan tekanan 3 barg untuk menghilangkan gas proses hidrokarbon yang masih tersisa. Gas tersebut meninggalkan Secondary Degasser (D430) melalui bagian-bagian atasnya kemudian dibuang melewati Polymer Cyclone Filter (S-430) untuk memisahkan fines. Powder polimer dari Secondary Degasser
ditransfer oleh Blower (C-430) yang bertekanan 0,7 barg dengan media nitrogen sebagai media transport ke Recycle Filter (F-435). Dari Recycle Filter (S-435) gas mengalir kembali ke Blower (C-430) dan untuk menjaga tekanannya terdapat make up nitrogen low dan venting ke flare.
Sedangkan powder polimer mengalir secara grafitasi ke Polymer Screen (S-440) untuk pemisahan agglomdan dibuang ke pembuangan. Polimer powder dalam ukuran normal ditransferke Final Degasser (D-440) melalui Rotary Valve (V-441). Dalam Final Degasser (D-440) terjadi penghilangan gas hidrokarbon yang terakhir
dandeaktivasi sisa / residu katalis dengan fluidisasi powder polimer dengan aliranudara yang disupply Fluidisasi Air Fan (C-440). Gas fluidisasi meninggalkanbagian atas degasser dan masuk ke Cyclone Separator (S-445) sebelum keatmosfer. Polimer yang telah diolah dari Final Degassing (D-440) mengalir ke Storage Bin (D-460) melalui Rotary Valve (V-441). Lavel di Final Degasser difinal degasser diatur oleh bukaan weir
di keluaran final degasser drum.
3.
Unit Additive dan Pelleting (APU) Powder dengan kualitas normal dari Storage Bin (D-460) langsung
masuk ke Virgin Powder Bin (H-810) dengan bantuan Blower Air Boster (C-460) yang menggunakan udara bebas sebagai media conveying nya. Sedangkan powder kualitas tidak normal terlebih dulu disimpan dalam Powder Surge Silo (H-800) yang selanjutnya baru dialirkan ke Virgin Powder Silo (H-810) dengan menggunakan Blower (C-800) bertekanan 0,02 barg. Dari Virgin Powder Silo (H-810) terdapat 3 line keluaran yaitu 2 line menuju Master Batch Blender (M-825) dan 1 line menuju Virgin Powder Weight Feeder (W-810). Pada Master Batch Blender (M-825) dimasukkan additive dengan
jenis yang disesuaikan dengan produk yang dikehendaki. Penambahan aditif ini
bertujuan untuk menjaga kualitas pellet yang dihasilkan dari kerusakan yang disebabkan oleh pengaruh temperatur, anti slip anti oksidan dan oksidasi. Dalam Master Batch Blender (M-825) powder polimer dan aditif akan dicampur dengan menggunakan
pengaduk vertical dan orbital agitator berdiameter 0,4 m dengan kecepatan 50 rpm selama 2 jam. Untuk menjaga temperatur di dalam Master Batch Blender agar tidak melebihi 60 0C maka dialirkan Cooling Water didinding jaket Master Batch Blender (M-825) dengan suhu masuk 260C dan suhu keluar 510C dengan debit 7500 m3/ jam. Tujuan pendinginan tersebut untuk powder tidak melebihi melt point aditif (50-60 0C) sehingga saat pencampuran tidak meleleh.
Gambar 2.7. Flowsheet Proses pada Unit Additive dan Palleting Sumber : Material Training PT. LCTN.2016
Selanjutnya powder dan aditif yang sudah tercampur akan dialirkan ke Master Batch Feeder (W-830). Polyethylene dari Virgin Powder Feeder (W-810), powder dari Master Batch Feeder (W-830) dan Rerun Pellet Feeder (W-855) secara bersama-sama
masuk ke dalam Feed Hopper Ekstruder (H-840) dengan menggunakan screw conveying untuk menjaga contiunitas feed yang masuk ke ekstruder. Powder dari Feed Hopper Exstruder (H-840) akan masuk ke Ekstruder (X-840) dengan tipe twin screw
yang berputar secara co-current dengan kecepatan 224 rpm. Didalam ekstruder terdapat
3 barel. Pada barel A virgin powder dan powder master batch akan meleleh pada suhu 150-220 0C karena adanya panas dari electrik heater. Pada barel B campuran molten menjadi lebih homogen dan akan dihomogenkan lagi pada barel C. Powder yang sudah meleleh dialirkan ke gear pump yang menekan molten ke die plate yang berlubang sehingga molten yang keluar berbentuk seperti spageti, lalu
dipotong oleh cutter yang mempunyai 12 mata pisau yang diputar motor dengan kecepatan 850-1000 rpm sehingga memotong molter menjadi bentuk pellet.
Pisau
tersebut berada dalam air (under water cutter ) yang bersuhu 65-72 0C dengan flow rate 240 m3/jam. Air tersebut berasal dari Pellet Cooling Water Cooler (E-844). Selain sebagai pendingin pellet air tersebut juga sebagai media transport pellet yang sudah dipotong masuk ke Pellet Filter (S-846) untuk dipisahkan airnya, lalu air tersebut kembalikan lagi ke PCW Tank (T-848). Selanjutnya pellet masuk ke Spin Dryer (R-847) untuk menghilangkan air yang masih terkandung dalam pellet. Pellet yang sudah kering masuk ke Vibrating Classifier (S-847) yang mempunyai ukuran 12 mesh dan 32 mesh. Pada Classifier terjadi pemisahan pellet menurut ukurannya yaitu over size dan normal size. Pellet dengan ukuran normal akan masuk ke Silo (H-850), sedangkan pellet yang over size akan ditampung dalam surge bag .
4.
Unit Bagging Pellet dari unit additive dan pelletisasi (APU) di transfer ke Homogenisasi Silo
(H-101) dengan menggunakan Blower (C-101) dengan tekanan 0,5 bar. Dalam Homogenasasi Silo (H-101) pellet diblending selama 3 jam dengan menggunakan Blower (C-102) dengan tekanan 1 bar yang bertujuan untuk mencampur grade dari
pellet. Pellet yang telah dihomogenisasi kemudian ditransfer ke Bagging Silo (H-103) dengan menggunakan Blower (C-104) dengan tekanan 0,5 bar. Selanjutnya pellet ditransfer ke Bagging machine package dengan Rotary Valve (V-107). Bagging machine akan mengepak pellet dalam kantong-kantong plastik yang setiap kantongnya
berisi 25 kg polyethylene sesuai dengan jenisnya masing-masing. Polyethylene yang over grade juga akan di bag off tiap 25 kg dan dijual dalam harga dibawah polyethylene
yang on grade. Normalnya satu batch menghasilkan produk sebanyak 190 ton. Setelah proses bagging selesai, kantong-kantong yang berisi polyethylene tersebut diangkut
dengan menggunakan belt conveyor menuju warehouse. Untuk selanjutnya polyethylene ini siap dipasarkan atau dikirim ke konsumen dengan menggunakan truk.
Gambar 2.8. Flowsheet Proses pada Unit Bagging Sumber : Material Training PT. LCTN.2016
C. Area 3 Area 3 (Train 3) meliputi Sistem Utiliti Train 3 yang merupakan area proses utama untuk menghasilkan polyethylene. Proses yang terdapat pada train 3 hampir sama dengan proses yang ada pada train 2, yang membedakannya adalah katalis yang digunakan. Pada train 2 katalis yang digunakan adalah katalis yang dibeli dalam bentuk jadi sehingga dapat langsung digunakan pada proses produksi, sedangkan katalis pada train 3 diproduksi sendiri pada train ini yang berupa sylopole. Train 3 tidak dilakukan proses Prepolymerization Unit (PPU) karena katalis yang digunakan langsung di injeksikan ke dalam reaktor utama. Train 3 memproduksi Linear Low Density P olyethylene (LLDPE).
2.1.2.3. Produk yang dihasilkan
Produk yang dihasilkan oleh PT. Lotte Chemical Titan Nusantara adalah:
Polietilen
Lotte Chemical Titan menghasilkan berbagai jenis produk Polietilena, terdiri dari Polietilena masa jenis tinggi (HDPE), Polietilena masa jenis rendah (LDPE), dan Polietilena linier masa jenis rendah (LLDPE) dengan total kapasitas produksi terpasang sebanyak 1,105 KTA PE yang fasilitas produksinya berada di Malaysia dan Indonesia.
a. Innovex,LLDPE ( Linier Low Density Polyethylene) LLDPE adalah polimer linear dengan percabangan rantai pendek dan memiliki ketahanan yang lebih tinggi terhadap tekanan. LLDPE merupakan bahan baku prima untuk pembuatan kantong plastik mulai dari kemasan tipis sampai dengan yang tebal.
b. Rigidex,HDPE ( High Density Polyethylene) HDPE memiliki derajat rendah dalam percabngannya dan memiliki kekuatan antar molekul yang sangat tinggi. HDPE biasa digunakan sebagai bahan pembuatan botol susu, kemasan detergen, kemasan margarin, pipa air dan tempat sampah. Polietilena masa jenis tinggi produk Titanvene®, Titanzex®, dan Titanex® terkenal dengan konsistensi produktivitas dan kualitas produk yang baik, memiliki berbagai macam karakteristik, diantaranya kemampuan tinggi aliran, kekakuan, tangguh, isolasi listrik, mudah di cetak, dan tahan suhu dingin, yang membuatnya sangat baik untuk membuat peralatan rumah tangga umum, jaring ikan, tali, wadah kimia, kantong kemasan (pertanian, industri, kemasan), pallet, peti, & tutup botol.
c. Kualitas Produk PT Lotte Chemical Titan Nusantara menghasilkan produk yang dapat digunakan untuk berbagai aplikasi. Berdasarkan kualitas produk yang dihasilkan, polietilena dapat digolongkan menjadi beberapa jenis, yaitu :
1. Prime
Merupakan produk yang mempunyai kualitas yang sesuai dengan spesifikasi yang diinginkan pemesan. 2. Near Prime
Merupakan produk yang mempunyai kualitas yang sedikit menyimpang darti spesifikasi yang diinginkan oleh pemesan. -
Off Grade
Produk yang tidak sesuai dengan yang diinginkan ukurannya oleh pemesan. -
Scrap
Produk yang kurang sempurna dimana terjadi kesalahan prosedur pada proses produksi.
2.1.2.4. Utilitas
PT. Lotte Chemical Titan Nusantara memiliki Area 1 yang meliputi unit utilitas. Unit utilitas merupakan unit yang menunjang kelangsungan proses di dalam suatu pabrik seperti air , listrik, udara dan steam.
1.
Sea Water Intake (SWI) Sea water intake adalah unit yang akan menyuplai air laut untuk memenuhi
kebutuhan beberapa proses, diantaranya: a.
Media pendingin Cooling Water Return (CWR) pada Treated Coolin Water (TCW)
b.
Untuk air pemadam ( fire water )
c.
Cooling Down Ethylene Storage Tank pada saat keadaan darurat
d.
Sebagai spray water traveling screen.
Proses Pengolahan Air Laut menjadi Air Kebutuhan Plant dan Rumah Tangga
Proses pada unit
ini dimulai dengan air laut masuk ke area SWI melalui
suction yang terletak 300-400 m dari pantai untuk mencegah pasir masuk dalam suction,
sebelum dipompa masuk ke dalam area pengolahan air laut disaring terlebih dahulu dengan Bar Screen (7-S-101) untuk menghilangkan sampah dengan ukuran >10 cm. Kemudian dilanjutkan Travelling Screen (7-S-102) untuk menyaring sampah yang lolos
dari Bar Screen. Untuk menghilangkan sampah di Travelling Screen menggunakan menggunakan prinsip back wash. Air laut yang telah disaring di pompa oleh Sea Water Pump (7-P-101) yang didesain vertikal dengan kapasitas laju alir 8000 – 10.000 m3/jam. Ada 2 buah pompa centrifugal lift pump yang tersedia tapi hanya satu yang dioperasikan sementara yang
satu stand by . Air laut sebelum masuk ke Sea Water Intake System diinjeksikan dengan Sodium Hipoclorid (NaOCl) sebanyak 3 ppm dengan flow sekitar 10 m3/ jam dengan
untuk mencegah pertumbuhan mikroorganisme dalam Sea Water Intake Line . Air Laut kemudian digunakan sebagai pendingin TCW di Plate Heat Exchanger (8-E-101) dan umpan pada Unit desalinasi yang selanjutnya digunakan sebagai umpan boiler dan sebagian lagi untuk make up di TCW tank . Bagian-bagian pelengkap dari SWI meliputi : -
Stop log, sebagai penahan ombak
- Bar screen, sebagai penyaring sampah-sampah yang berukuran besar -
Traveling screen, sebagai penahan sampah yang tidak tersaring di Bar screen
dan mengeluarkannya dengan bantuan pompa (7-P-102 A / B) -
Suction chamber, sebagai tempat penyedia air suction pompa.
Gambar 2.9. Blok diagram proses Sea Water Intake (sumber : www.scribd.com )
2.
Treated Cooling Water (TCW)
TCW adalah unit untuk mendinginkan kembali cooling water return yaitu air pendingin yang telah dipakai dalam proses. Fungsi air pendingin adalah sebagai pendingin pada sistem di plant. Air laut setelah melewati sea water intake dipompa oleh Sea Water Pump (7-P101) disaring oleh Sea Water Filter (7-S-101) dan Sea Water Basket Filter (8-S-110) untuk menyaring partikel kecil yang terikut dari air laut. Air laut yang telah disaring dimasukkan ke Plate Heat Exchanger (8-E-101 A-E) bersama dengan Cooling Water Return dari proses. Tekanan dari TCW dijaga 1,2 bar dengan laju alir 2400 m3/jam per unit .
Dari Plate Heat Exchanger (8-E- 101 A - E) air kemudian disimpan di Cooling Water Storage Tank (8-T-101) dengan kapasitas 4400 m3. Namun sebelum air
dimasukkan ke Cooling Water Storage Tank ditambahkan bahan kimia NALCO untuk mengontrol kualitas dair sistem Circuit Coling Water dan mencegah pembentukan scale, corosi dan fouling serta pertumbuhan mikroba dalam CW system. PT. Lotte
Chemical Titan Nusantara mengunakan produk dari NALCO untuk Chemical Treatment . Chemical Treatment yang digunakan yaitu :
N-90
= melindungi TCW line dari korosi .
N-7330 = untuk mencegah pertumbuhan bakteri. N-8330 = diinjeksikan untuk mengontrol Fe yang terkandung dalam TCW line.
Gambar 2.10. Blok Diagram Proses Treated Cooling Water (sumber : www.scribd.com)
Kebutuhan plant dalam pemakaian TCW adalah 6.600 m3/jam untuk operasi normal, sedangkan untuk kebutuhan darurat adalah sebanyak 8.700 m3/jam. Fungsi air pendingin (cooling water ) pada area proses adalah a. Sebagai pendingin pada primary gas cooler , final cooler , dan reaktor loop b. Sebagai air pemadam. c. Pemindah panas pada heat exchanger dan vessel (jaket)
Tabel 4. Spesifikasi Cooling Water Parameter
pH air Corrosiom inhibitor residual (NO2)
Range
8-9 650-750 ppm
Turbidimeter
< 5 NTU
Total Bakteri
103 koloni/m3
Total Fe
< 1 ppm
(Sumber : Material Training PT PENI, 1998)
3. Potable Water Unit Potable water adalah sarana menyuplai air bersih untuk memenuhi kebutuhan
rumah tangga. Distribusi potable water yang utama di plant area yaitu - Building tank -
Safety shower
- Eye washer - House keeping Pada saat ini, kebutuhan potable water PT. Lotte Chemical Titan Nusantara,cdisuplai dengan cara membeli dari luar. Air yang dibeli, dimasukkan ke potable water storage tank dengan kapasitas 190 m3 melalui stone filter dengan cone screen untuk mencegah benda asing masuk ke dalam tangki.
4.
Steam Generation (8-B-401A/B/C) Steam generation adalah unit penghasil kukus yang akan digunakan dalam
proses. Alat yang digunakan adalah boiler. Prinsip kerja dari boiler yang digunakan di PT. Lotte Chemical Titan Nusantara adalah fire tube dengan air yang akan dipanaskan berada di luar tube (di dalam shell boiler) dan gas pemanas ada di dalam tube.
Panas yang digunakan untuk menghasilkan kukus berasal dari panas pembakaran bahan bakar. Solar dan batu bara digunakan sebagai bahan bakar utama boiler, dibakar di dalam burner dengan bantuan LPG sebagai pemantik. PT. Lotte Chemical Titan Nusantara memiliki 4 buah boiler, di mana tiap boiler dilengkapi dengan 2 buah pompa tipe centrifugal, satu dioperasikan dan satu dalam keadaan stand by. Boiler yang digunakan adala jenis fire tube boiler dengan kapasitas produksi steam
255360 m3/jam per boiler dengan kapasitas produksi maksimum 672000 m3/jam jika ketiga boiler beroperasi. Sedangkan kapasitas air (umpan boiler) adalah 313600 kg/jam. Air umpan boiler berasal dari saluran kondensat ditambah make up dari unit desalinasi. Air umpan boiler harus memenuhi karakteristik seperti pada tabel berikut:
Tabel 5. Parameter Air Umpan Boiler Parameter
Kualitas
Tekanan
5 barg
Temperatur
430C
pH Kesadahan
6,6-7,5 1,01
Kandungan CaCO3
3,5 ppm
K
0,2 ppm
Fe
2,1-4 ppm
Cl
10 ppm
F
6,1-4 ppm
SO4
1,2 ppm
CO2
4,1-3 ppm
HCO3
0,08 ppm
(Sumber : Material Training PT PENI, 1998)
Gambar 2.11. Blok diagram proses penyediaan steam Sumber: www.scribd.com.
Air umpan boiler dipompa ke boiler melalui Boiler Feed Water Pump. Air umpan di injeksi dengan dua chemical agent , yaitu : a. Phosphate sebagai inibitor korosi, diinjeksikan pada Section Line Boiler Feed Water Pump.
b. Sulfite sebagai pengikat oksigen, diinjeksikan pada dischange line Boiler Feed Water Pump.
Air dalam boiler akan dikonversi menjadi steam melalui penghilangan panas dari pembakaran bahan bakar yang bersumber dari fuel oil dan waste solvent , sehingga menghasilkan saturated steam dengan temperatur 1480C dan kapasitas produksi 165760 m3/jam. Saturated steam akan masuk ke steam separator di mana terjadi penghilangan
uap air. Uap air akan masuk ke economizer vessels dan mengalami kondensasi di condensat pot . Dry steam yang keluar dari steam separator masuk ke smoke box superheater sehingga menghasilkan superheated steam dengan temperatur 171-196 0C
tekanan 7 barg. Superheated steam yang dihasilkan masuk ke desuperheater dan akan
mengalami kondensasi perubahan temperatur sampai temperatur 1910C. Kemudian steam yang keluar akan didistribusikan ke unit -unit yang membutuhkan. Kondensat dari condensat pot dipompa menuju deaerator dengan mengunakan Condensate Pump melewati Condensate Filter yang berfungsi untuk mencegah
masuknya partikel solid ke boiler. Pada deaerator ini ditambah make up dari air unit desalinasi sebagai umpan boiler. Steam yang dihasilkan dari steam generator ini ada 2 macam yaitu low steam dan medium steam. Medium steam di distribusikan secara langsung dari boiler pada teakanan 7 barg, sedangkan low pressure steam di distribusikan dari medium pressure steam setelah tekanannya diturunkan manjadi 3,5 barg. Medium steam berfungsi untuk media evaporasi di unit desalinasi dan untuk proses polimerisasi. Sedangkan low steam digunakan untuk media pemanas di kolom destilasi dan striping di Solvent Recovery Unit dan sebagai pemanas aliran hexane pada unit prepolimerisasi.
5. Instrument Air Fungsi dari Instrument Air adalah menyuplai kebutuhan udara bertekanan. Kebutuhan udara instrument setiap jam sekitar 17.490 Nm3. Di PT. Lotte Chemical Titan Nusantara, kebutuhan udara dapat dipenuhi oleh empat buah kompresor yang mempunyai tipe screw compressor . Kompresor dengan tipe screw tersebut mempunyai keuntungan dapat menghasilkan pressure yang lebih tinggi dan kandungan compressed air yang lebih banyak, dengan cara memberikan pelumasan pada bagian screw yang
berputar dengan oli atau minyak pelumas sehingga screw tersebut berjalan dengan cepat. Screw compressor tersebut digerakkan oleh motor dengan daya 175 kW. Udara yang terkompresi kemudian disimpan di tempat penampungan sementara yaitu surge drum. Dalam surge drum ini terdapat tiga tahap pemurnian udara dari kandungan
minyak, debu dan air. Udara bertekanan ini dipakai sebagai penggerak utama equipment instrument seperti ROV dan PV, aktivasi katalis, regenerasi FPU. Peralatan utama untuk instrument air : a. Instrument air pre filter jenis catridge untuk menyaring udara dari debu b. Instrument air after filter untuk menyaring udara dari kandungan air. c. Instrument air dryer jenis desiccant untuk mengeringkan udara.
d. Instrument air surge drum untuk menampung udara tekan sebelum ke area proses. Kapasitas dari kompresor yang dihasilkan adalah 21.400 Nm3/jam pada tekanan 7 barg, temperatur ambient dan kandungan minyak 1 ppm (maximal). Compressed air (udara tekan) ini didistribusikan sebagai penggerak instrumentasi,
oksidator di catalist Activtion Unit , dan regenerasi katalis di Feed Purification Unit . Hidrogen disuplai dari PT Air Product Indonesia. Hidrogen di suplai ke plant pada tekanan 29 – 33 barg di distribusikan ke laboratorium, Feed Purification Unit dan Prepolymerisation Unit atau Polymerisation Unit pada train 1/2. Hidrogen juga disuplai
dari PT Air Liquid Indonesia Hidrogen disuplai pada tekanan 140 barg kemudian diturunkan menjadi 36 barg dan normal aliran 150 Nm3/jam. Hidrogen didistribusikan ke train1, 2, dan 3. Nitrogen disuplai dari PT Air Product Indonesia (API) dan PT. Alindo. Nitrogen disuplai dari PT Alindo, dipergunakan untuk keperluan proses di train 3. Sedangkan nitrogen yang disuplai dari PT Air Product Indonesia dipergunakan untuk keperluan proses di train 1 dan train 2, dan dalam bentuk high dan medium pressure.
6. Fuel Oil and LPG Storage Fuel oil adalah sarana untuk menyuplai bahan bakar solar. Fuel oil ini dialirkan
ke fuel oil storage menggunakan pompa. Fuel oil storage mempunyai kapasitas 684 m3. Fungsi dari fuel oil adalah sebagai bahan bakar boiler, steam generation, incenerator dan fire water diesel pump. LPG storage adalah sarana untuk menyimpan LPG cair yang dibeli dari Pertamina/Petronas LPG storage memiliki kapasitas 96,5 m3 yang terdiri dari LPG cair dan uap. LPG cair didistribusikan ke API dengan menggunakan LPG transfer pump untuk dijadikan sebagai bahan baku pembuatan gas hidrogen, sedangkan LPG uap didistribusikan sebagai pilot burner di boiler, flare, dan incenerator.
7.
Penyediaan Energi Listrik Kebutuhan listrik di PT. Lotte Chemical Titan Nusantara sebesar 80 Mwat di
suplai dari PLTU Suralaya. Tegangan yang disuplai dari PLTU Suralaya sebesar 150 kV, namun sesampainya di PT. Lotte Chemical Titan Nusantarategangan diturunkan menjadi 11 kV dengan menggunakan 2 buah trafo. Masing- masing mempunyai
